微球微流控制造技術發展迅速。在微通道條件下,可以實現微米級流體的精確控制,如融合和剪切,并與藥學、生命科學等學科交叉。在微球制備過程中,通過改變微球的結構和添加功能材料,制備的聚合物顆粒被廣泛應用于化學分析、重金屬吸附和檢測領域。與傳統的微球制備方法相比,液滴微流控技術不僅可以構建各種形式的微球,而且可以提供優良的模板,豐富和拓展了微球的應用領域。
在藥劑學中,微球是藥物溶解、分散或吸附在聚合物等藥物載體材料中時形成的骨架球形顆粒。微球作為藥物緩控釋的載體,可以減少藥物的毒副作用,提高藥物的有效性,提高藥物的質量。微球的主要功能包括:靶向性、緩釋和控釋、栓塞、減少藥物刺激性和提高藥物穩定性。
微球微流控技術是一種微體積液體,在微米級通道中操縱兩種或兩種以上不混溶液體,因此可以連續可控地制備單分散性好、粒徑和形貌可控的乳液或液滴。通過固化液滴,可以獲得滿足生物分析或藥物篩選載體要求的微球。微流控液滴尺寸均勻、速度穩定是微流控技術正常運行的關鍵。微注射泵作為整個系統的動力源,通過機械裝置推動注射器,實現高精度、穩定的液體輸送。
微通道是微球微流控器件制備微球的核心。微通道的不同材料對成球有很大影響。在使用流體聚焦微流控裝置進行乳化實驗時,觀察到“相反轉”現象,即預期為分散相的液體變為連續相,而預期為連續相的液體變為分散相。研究還發現,流體聚焦微通道下游的孔徑越大,相反轉越容易發生。在乳液制備過程中,主要通過調節實驗流體與微通道內壁之間的親和力來避免相反轉現象。對由某些材料制成的微通道的內壁進行了修改,以提高其與實驗流體之間的親和力。